El papel de los termopares en los quemadores de calderas

Los termopares en los quemadores de calderas se usan principalmente para Monitoreo de temperatura, detección de llama y protección de seguridad, garantizar una combustión eficiente, estable y segura. A continuación se muestran sus funciones y principios de trabajo específicos:

1. Detección de llama y protección de llama (función de seguridad del núcleo)

• Principio de funcionamiento:
  El termopar se instala directamente cerca de la llama. Cuando el quemador está funcionando, la llama calienta la unión caliente del termopar, generando un potencial termoeléctrico (típicamente 15-30 mV). Este voltaje está conectado a una válvula solenoide de gas, manteniéndola abierta.

  • Durante la llama fuera: Extingues de llama → Se enfría termopar se enfrían → Gotas de voltaje a cero → Cierra la válvula solenoide → El suministro de gas se corta, evitando las fugas de gas y las explosiones.

• Características:

  • No se requiere una fuente de alimentación externa (Principio autogenerando).

  • Respuesta relativamente lenta (tarda segundos en enfriarse), adecuada para pequeñas calderas o aplicaciones donde la respuesta rápida no es crítica.

🔥 Aplicaciones típicas: Las calderas de gas domésticas y los pequeños quemadores industriales a menudo usan un termopar válvula solenoide Configuración para protección simple de llamas.

2. Monitoreo de temperatura de combustión en tiempo real (optimización de eficiencia)

• Puntos de monitoreo:

  • Temperatura de la cámara de combustión: El termopar se instala cerca de la boquilla del quemador para medir directamente la temperatura de la llama (típicamente de tipo k o tipo S, resistente a temperaturas superiores a 1200 ° C).

  • Temperatura de gases de escape: Instalado en la bomba para monitorear el calor de los residuos, lo que refleja la eficiencia de la combustión (las temperaturas anormalmente altas pueden indicar problemas incompletos de combustión o intercambio de calor).

• Lógica de control:

  • Las señales de temperatura se vuelven al sistema de control para ajustar automáticamente la relación gas/aire, asegurando la combustión completa (reduciendo las emisiones de CO y NOX).

  • Desencadena una alarma o apagado en caso de sobrecalentamiento para proteger los materiales refractarios de la caldera y los componentes de intercambio de calor.

3. Verificación de encendido (función auxiliar)

• Proceso:
  Durante la ignición de la caldera, el termopar debe detectar un aumento de temperatura dentro de un tiempo establecido; De lo contrario, el sistema determina la falla de encendido, cierra la válvula de gas y reemplaza o desencadena una alarma.

• Comparación con sondas de ionización:

  • Los termopares son adecuados para calderas de gas, mientras que las sondas de ionización (respuesta más rápida) son más comunes en las calderas de aceite.

Criterios de selección de clave para termopares en calderas

Fallas comunes y resolución de problemas

• Síntomas de falla:

  • Flame-outs frecuentes de la caldera (acumulación de carbono termopar, envejecimiento o desalineación).

  • Lecturas de temperatura anormales (cables rotos, falla de compensación de unión fría).

• Medidas de mantenimiento:

  1. Limpie regularmente los depósitos de carbono u óxidos de la punta del termopar.

  2. Verifique los terminales de cableado suelto o corroído.

  3. Calibre la compensación de la unión fría (o reemplace con un transmisor de termopar con compensación integrada).

Termopares versus otras tecnologías de detección de llama de la caldera

Aplicaciones avanzadas en calderas industriales

• Configuración de termopar redundante: Múltiples termopares instalados en puntos críticos (por ejemplo, cámara de combustión, sobrecalentador) para mejorar la confiabilidad a través de la comparación de datos.

• Integración con sistemas DCS/PLC: Las señales de termopar se alimentan a los sistemas de control para automatizar los ajustes de amortiguadores y válvulas de gas, optimizando la eficiencia de la combustión.

Conclusión

Los termopares en los quemadores de calderas sirven como ambos Guardianes de seguridad (evitando fugas de llamas) y gerentes de eficiencia (Regulación de temperatura). Aunque su tiempo de respuesta es más lento que los sensores UV o de ionización, sus resistencia de alta interferencia sin poder necesaria los hace insustituibles en calderas de gas pequeñas a medianas. En aplicaciones industriales, el tipo apropiado y las medidas de protección deben seleccionarse en función de la temperatura, la resistencia a la corrosión y los requisitos de precisión de control.